摘要随着科学技术的发展，计算机的数据处理数据的能力得到了很大的提升，这就让 内燃机各个运行参数的采集、处理、优化拥有了可行的依据，随之，各种新的优化方 法应用而生。响应面法( Response Surface methodology，RSM)，也被叫做响应曲面 法，它的优化统计方法是应用多元二次或多次的回归线方程来拟定响应值与影响参数 两者间的函数关系，并把它们的函数关系用一个多维的响应曲面图直观的展示出，然 后最优条件我们可以通过对响应曲面和等高线的分析、函数求导等手段获得。 80792

本论文选取的控制参数为喷油压力、喷油正时和主预喷间隔角，柴油机缸内油气 的混合、缸内燃烧以及排放都受这些参数的影响。主要手段是利用响应面工具对上述 控制参数进行优化设计，构建了以喷油正时、喷油压力和主预喷间隔角为输入参数， 油耗、NOx 和 Soot 排放为响应值的响应面函数。最后经过响应面优化后得到最优方案。 

毕业论文关键词：内燃机；功率与排放；燃烧系统；优化匹配；响应面法（RSM） 

Abstract With the development of science and technology and computer data processing ability of data has been greatly improved, which makes internal combustion engine parameters acquisition, processing, optimization has the feasible basis, along with a variety of new optimization method is applied。 Response surface methodology (RSM), also known as the response surface method, the statistical optimization method is using multivariate quadratic or multiple regression line equation to develop response value and the function relation between the parameters between the two and their function in a multidimensional response surface plots intuitive display, and the optimal conditions we can through on the response surface and contour analysis, functional derivation method。

In this paper, the control parameters are the injection pressure, the injection timing and the main pre injection interval angle。 The mixing of the oil and gas in the cylinder, the combustion and emission of the cylinder are affected by these parameters。 Using response surface tools of the control parameters to optimize the design, the construction of the injection timing, injection pressure and pre main injection duration angle as input parameters, fuel consumption and NOx and Soot emissions to output the results of the response surface function is the main means。 Finally, the optimal scheme is obtained by response surface optimization。

Keywords: Internal combustion engine；power and emission；combustion system； optimal matching；Response Surface methodology (RSM)

目 录

第一章 绪论 1

1。1 研究背景 1

1。2 柴油机发展面临的能源环境与排放问题 1

1。3 国内外研究现状 2

第二章 响应面法的介绍 5

2。1 RSM 简介与优缺点 5

2。2 RSM 在化学工业和生物学中的应用 6

2。3 RSM 在工程学中的应用 7

2。3。1 RSM 在车辆动力学中的应用 7

2。3。2 RSM 在结构优化设计和可靠性分析中的应用 7

2。4 RSM 在其他领域的应用与发展前景 9

2。5 RSM 在本次研究中的合理应用 9

第三章 柴油机喷油参数优化实验设计 11

3。1 实验介绍与设计步骤